学习单片机必须了解的知识

一．单片机概念：

单片机，即微型单芯片计算机，是将单片机主机（CPU、内存和I/O接口）集成 在一小块硅片上的微型机，又称微控器（MCU）。51单片机是对所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称，是基础入门的一类单片机，也是应用最广泛的一种。简单来说就是一个可编程的芯片，它的特点可通过不同程序和不同的电路实现不同产品的功能，价格便宜，功耗也低，所以非常适合去做各种消费类、工业、医疗、航空等智能控制。

二．单片机的控制原理：

通过控制单片机的40个引脚输出的高低电平进行控制，最后达到控制内外资源的运行的目的，因为其中为一些晶体管，可以通过控制晶体管的导通状态而组成不同的逻辑电路，达到不同功能。

单片机主要的参数：

字长：8位机，16位机，32位机。

内存容量：容量单位：1K=2^10=1024, 1M = 2^20,8K,64K,

16M,64M。

运算速度：时钟频率、主频、

内存存取速度：50ns、70ns、200ns。

全局变量和局部变量：全局变量：main函数以前定义；

局部变量：函数体内部定义；如果没有被main调用时，不占用内存；能使用局部变量，就不使用全局变量；声明时可以不写变量名。

关于单片机的运行：

1、最小系统能够运行起来的三要素是：1、电源；2、晶振；3、复位电路；电源不做过多解释，晶振电路：晶振，又叫晶振振荡器，产生震荡电流，为单片机系统提供基准时钟信号，一般选用6MHZ，12MHZ以及24MHZ的晶振。复位电路：复位电路用来保证中央处理器和中央处理器外的其他功能模块同时恢复到一个确切的初始状态，下次运行时从该初始状态重新开始。

2、单片机任意I/O口的操作：1、输出控制电平高低；2、输入控制电平高低；

3、定时器/计时器：定时器/计数器可以说是一个东西，因为它既能计时也能计数。

4、中断：外部中断、定时器中断、串口中断

5、串口通信：单片机之间、单片机与计算机之间

三．单片机常见的时序单位：

1.时钟周期：晶振的震荡周期，最小的时序单位。

2.时钟周期：计算机执行一种基本操作的时间单位。一个机器周期由12个时钟周期组成。

3.指令周期：执行一条指令所需要的时间。一个指令周期由1~4个机器周期组成。

四．单片机的硬件基础知识

1、 电磁干扰：使用去耦电容来达到电磁兼容的目的。举几个例子，（1） 冬天的时候，尤其是空气比较干燥的内陆城市，很多朋友都有这样的经历，手触碰到电脑外壳、铁柜子等物品的时候会被电击，这就是“静电放电”现象，也称之为 ESD。（2）早期我们使用电钻这种电机设备，并且同时在听收音机或者看电视的时候，收音机或者电视会出现杂音，这就是“快速瞬间群脉冲”的效果，也称之为 EFT。（3）以前的老电脑，有的性能不是很好，带电热插拔优盘、移动硬盘等外围设备的时候，内部会产生一个百万分之一秒的电源切换，直接导致电脑出现蓝屏或者重启现象，就是热插拔的“浪涌”效果，称之为 Surge。

2、 去耦电容的应用：将电流类比于水流，得到去耦电容有以下作用：（1）缓冲作用：缓冲作用。当上电的瞬间，电流从电源处流下来的时候，不稳定，容易冲击电子器件，加个电容可以起到缓冲作用。（2）稳定作用：稳定作用。我们的一整套电路，后级电子器件的功率大小都不一样，而器件正常工作的时候，所需电流的大小也不是一成不变的。

3.三极管：三级管可根据材料分为硅管和锗管，硅管的正向导通压降为0.7V左右，锗管的正向导通压降为0.2V~0.4V。